DB31∕T 1146.1-2019 智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范 第1部分 削峰填谷應(yīng)用

2019-02-28發(fā)布2019-06-01實施IDB31/T1146《智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范》分為以下幾個部分：——第1部分：削峰填谷應(yīng)用；——第2部分：風(fēng)電出力平滑應(yīng)用；——第3部分：頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用。本部分為DB31/T1146的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分由上海市經(jīng)濟和信息化委員會提出并組織實施。本部分由上海市能源標準化技術(shù)委員會歸口。間電源研究所、上海電氣分布式能源科技有限公司、上海奧威科技開發(fā)有限公司。1智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)性能測試技術(shù)規(guī)范1范圍DB31/T1146的本部分規(guī)定了儲能系統(tǒng)在削峰填谷應(yīng)用場景下的典型工作周期、應(yīng)用性能測試內(nèi)本部分適用于與電力系統(tǒng)中各電壓等級電網(wǎng)相連的電化學(xué)儲能系統(tǒng)在削測試。下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文DL755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則DL/T1040電網(wǎng)運行準則NB/T33016電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)程IEEE1547分布式資源與電力系統(tǒng)的互連標準StandardforinterconnectingdistributedresourceswithelectricpowersysIEEE1547.1帶電力系統(tǒng)的設(shè)備互連配電資源的合格試驗程序StandardforconformancetestsproceduresforequipmentinterconnectingdistributedresourceIEEE1679固定應(yīng)用設(shè)施中的新興儲能技術(shù)特性描述和評估Recommendedpracticeforthecharacterizationandevaluationofemergingenergystoragetechnologiesi3術(shù)語和定義削峰填谷peakshaving支撐儲能系統(tǒng)正常運行所必須的輔助設(shè)施的負載，輔助設(shè)施包括運行和2儲能系統(tǒng)存儲的電能量，為儲能系統(tǒng)的額定功率與在額定功率下可放電時間的乘積。荷電狀態(tài)stateofcharge;SOC電池實際或剩余可放出的瓦時容量與額定的可放出最大瓦時容量的比值。電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem;BMS充放電效率roundtripenergyefficiency;RTE常規(guī)運行條件下，儲能系統(tǒng)在一個充放電周期內(nèi)有效的輸出能量除以輸入能量的百分比。能量穩(wěn)定性capacitystability由測試時的儲能能量除以儲能額定能量的比值確定，用于描述儲能系統(tǒng)存儲能量的變化情況。響應(yīng)時間responsetime表示儲能系統(tǒng)從響應(yīng)充或放電指令開始到充或放電功率首次達到額定功率的100%所需的時間。爬坡率ramprate儲能系統(tǒng)吸收或釋放的功率單位時間變化值與額定功率的比值。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)dataacquisitionsystem;DAS能測量來自傳感器、變送器及其他信號源的輸出信號，并能以某種方式對測到的量值進行數(shù)據(jù)存日待機能量損失率dailystandbyenergylossrate自放電和其他所有系統(tǒng)組件，如電池管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)以及準備運行所需要的其他輔助負載等每天消耗的能量，占初始測定能量的比率。當儲能系統(tǒng)與負載之間保持開路狀態(tài)，除了使儲能系統(tǒng)進入永久退出運行狀態(tài)時，儲能系統(tǒng)每天損失能量占初始測定能量的比率。按照典型工作周期充/放電曲線工作，期間儲能系統(tǒng)輸出的能量除以輸人到儲能系統(tǒng)的能量。4削峰填谷應(yīng)用典型工作周期典型工作周期用于測試儲能系統(tǒng)削峰填谷的應(yīng)用性能，采用充、放電時間窗，使典型工作周期曲線適用于不同的技術(shù)條件，無需考慮系統(tǒng)的大小、類型、使用年限和使用條件。用于確定系統(tǒng)性能的典型工作周期應(yīng)符合圖1和4.1～4.3的具體規(guī)定。3削峰填谷的一個典型工作周期包括充電時間窗、放電時間窗和浮充時間窗。以24h為一個工作周間不同分為削峰填谷典型工作周期類型A(2h放電)和削峰填谷典型工作周期類型B(4h放電),如圖1所示。放電時間窗放電時間窗充電時間窗充電放電放電時間窗放電時間窗充電時間窗放電充電0圖1儲能用于削峰填谷場景的典型工作周期類型統(tǒng)制造商的技術(shù)規(guī)定和運行說明使儲能系統(tǒng)的SOC維持在規(guī)定范圍內(nèi)。涓流充電),以維持充電設(shè)定點的狀態(tài)。儲能系統(tǒng)在浮充時間窗不向外部負載放電。電按照制造商規(guī)定的恒功率方式進行，使儲能系統(tǒng)的SOC達到制造商規(guī)定的削峰填谷應(yīng)用時的最低為儲能系統(tǒng)性能的基準，用于評估隨時間推移儲能系統(tǒng)的使用狀況和應(yīng)用性能的變化情況，應(yīng)滿足4IEEE1679的要求。儲能能量測試旨在確定儲能系統(tǒng)在額定電功率下存儲的能量。測a)按照技術(shù)規(guī)定和運行說明，儲能系統(tǒng)在額定功率下充電到指定SOC的上限，由電池記錄該SOC值。b)根據(jù)技術(shù)規(guī)定和運行說明，儲能系統(tǒng)充電后和放電前需在熱待機狀態(tài)下保持靜置，持續(xù)c)按照技術(shù)規(guī)定和運行說明，儲能系統(tǒng)在額定功率下放電到指定SOC的下限，由電池管理系統(tǒng)記錄放電時間和該SOC值。儲能系統(tǒng)放電過程中輸出的能量記為Wh,根據(jù)放電期間的功率測量結(jié)果計算并記錄。d)根據(jù)技術(shù)規(guī)定和運行說明，儲能系統(tǒng)放電后和充電前需在熱待機狀態(tài)下保持靜置，持續(xù)e)按照技術(shù)規(guī)定和運行說明，儲能系統(tǒng)在額定功率下充電到指定SOC的上限，由電池記錄充電時間和該SOC值。儲能系統(tǒng)充電過程中輸入的能量記為Whc,包括所有損失能量，f)重復(fù)步驟b)~e)四次，性能測試值為每個周期步驟e)中的放電能量Whp的平均值和步驟e)g)在使儲能系統(tǒng)達到其SOC上限之后，步驟b)~e)應(yīng)以75%、50%和25%的額定功率水平重復(fù)測試。功率水平調(diào)節(jié)應(yīng)滿足NB/T33016的要求。充放電效率測試用來確定儲能系統(tǒng)輸出能量相對于前一次充電過程中輸入能量的比值。充放電效5率應(yīng)結(jié)合5.2.2進行測試。儲能系統(tǒng)的充放電效率應(yīng)在3個額定功率下充放電循環(huán)周期測試完成后，根據(jù)5.2.2.2中測試的數(shù)i——充放電循環(huán)數(shù)；計算儲能能量穩(wěn)定性w如式(3)。w=(Wn/Ws)×100%…………………(3)w——儲能能量穩(wěn)定性；響應(yīng)時間和爬坡率是用來確定儲能系統(tǒng)從零放電功率到額定放電功率所需的時間，或從零充電功6率到額定充電功率所需的時間。需提供削峰填谷應(yīng)用的額定功率，測試方法應(yīng)適用于所有儲能系統(tǒng)。測試數(shù)據(jù)記錄參見附錄A。響應(yīng)時間的測量如圖2所示，表示儲能系統(tǒng)從響應(yīng)充(放)電指令開始到充(放)電功率首次達到額定功率的100%±2%以內(nèi)所用的時間。/0Rd)當儲能系統(tǒng)輸出功率首次達到額定功率的100%±2%時，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時刻值RTp=T?-T?RTp——放電響應(yīng)時間，單位為秒(s);T?——儲能系統(tǒng)輸出功率首次達到額定放電功率100%±2%的時間值，單位為秒(s)。RRp=Pr?/(T?-T?)…………(5)7儲能系統(tǒng)充電響應(yīng)時間和爬坡率測試步驟如下：b)當儲能系統(tǒng)開始接收充電指令時，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時刻值為T。。c)當儲能系統(tǒng)開始響應(yīng)充電指令時，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時刻值為T?。d)當儲能系統(tǒng)輸人功率首次達到額定功率的100%±2%時，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集并記錄時刻值e)重置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到初始狀態(tài)，并使儲能系統(tǒng)保持初始熱待機狀態(tài)。5.2.5.5充電響應(yīng)時間和爬坡率計算方法放電響應(yīng)時間計算如式(7)。RTc=T?-T?式中：T?—儲能系統(tǒng)開始響應(yīng)充電指令的時間值，單位為秒(s);T?-—儲能系統(tǒng)輸人功率首次達到額定充電功率100%±2%的時間值，單位為秒(s)。通過式(8)對充電斜率RRc進行計算，RRc單位為千瓦每秒(kW/s)。RRc=Pr?/(T?-T?)PT儲能系統(tǒng)在時間T?時的功率輸入值，單位為千瓦(kW)。充電爬坡率通過每秒功率變化百分比RR描述，RR以%表示，如式(9)所示： (9)式中：PR儲能系統(tǒng)額定功率，單位為千瓦(kW)。5.2.6典型工作周期充放電效率測試按適用于削峰填谷應(yīng)用場景的工作周期對儲能系統(tǒng)進行充放電。典型工作周期充放電效率的相關(guān)測試結(jié)果記錄參見附錄A。用于削峰填谷的充放電效率測試需根據(jù)第4章描述的典型工作周期進行，測試步驟如下：a)儲能系統(tǒng)應(yīng)按照削峰填谷典型工作周期類型A進行完全充電，使儲能系統(tǒng)達到SOC上限，并b)按照4.1~4.3典型工作周期描述的充放電循環(huán)進行測試。c)每個工作周期測試結(jié)束后，給儲能系統(tǒng)充電或放電使其恢復(fù)到初始SOC。d)典型工作周期充放電效率由給定功率下儲能系統(tǒng)的輸出能量除以輸人能量來確定。e)對于削峰填谷典型工作周期類型B,重復(fù)步驟a)~b)進行測試。5.2.7日待機能量損失率測試5.2.7.1測試步驟日待機能量損失率測試步驟如下：8a)儲能系統(tǒng)應(yīng)充電至SOC上限。c)儲能系統(tǒng)應(yīng)充電至SOC上限，溫度不變條件下靜置1周時間，在這段期間內(nèi)儲能系統(tǒng)與交流energylossrate),測試數(shù)據(jù)記錄參見附錄A。DSELR=(Whm-Whicc)/(Whmim×7)×100%………a)儲能系統(tǒng)應(yīng)充電至SOC上限。c)儲能系統(tǒng)應(yīng)充電至SOC上限，溫度不變條件下靜置1周時間，在這段期間內(nèi)儲能系統(tǒng)與交流使用步驟b)和步驟d)中記錄的值，根據(jù)式(11)計算儲能系統(tǒng)日自放電率DSDR(dailyself-dischargerate),測試數(shù)據(jù)記錄參見附錄A。DSDR=(Whmm-Whiwcb)/(Whimm×7)×100%………9(資料性附錄)根據(jù)所做測試，測試報告應(yīng)提供足夠準確、清晰和客觀的數(shù)據(jù)來進行分析與評價。報告應(yīng)包含所有的測試數(shù)據(jù)。A.2測試報告內(nèi)容根據(jù)5.2關(guān)于儲能系統(tǒng)應(yīng)用性能測試的描述，對儲能能量、充放電效率、儲能能量穩(wěn)定性、響應(yīng)時間和爬坡率、典型工作周期充放電效率、日待機能量